CN105738908B - 一种防碰撞预警方法、装置与耳机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种防碰撞预警方法与装置，应用于智能终端设备领域。本发明实施例方法包括：发射超声波，接收被探测物体反射所述超声波的回波；获取所述回波的属性信息；依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类；确定对应所述物体种类的提示信息；输出所述提示信息。实施本发明可以向用户预警可能发生碰撞并指明可能发生碰撞的物体，帮助用户预防碰撞事故的发生。

Description

一种防碰撞预警方法、装置与耳机

技术领域

本发明涉及智能终端设备领域，尤其涉及一种防碰撞预警方法、装置与耳机。

背景技术

随着智能终端设备的普及，利用智能终端设备，例如：智能手机、平板电脑、智能手表等，在外出时随时随地办公、娱乐，已成为人们生活的常态。在生活中，人们经常将耳机连接于智能终端设备，在外出行走、乘车等情形时佩戴耳机接听电话、听音乐或者听有声书等。这样的做法虽然为生活提供了方便，但耳机中播放的内容吸引用户的注意力，导致用户对周围环境的注意力降低，极易带来安全隐患，发生与其他人碰撞甚至被车辆碰撞的事故。因此，如何帮助行人避免碰撞事故的发生，这一问题亟待解决。

发明内容

本发明实施例提供了一种防碰撞预警方法、装置与耳机，可以向用户预警可能发生碰撞并指明可能发生碰撞的物体，帮助用户预防碰撞事故的发生。本发明实施例第一方面公开了一种防碰撞预警方法，包括：

发射超声波，接收被探测物体反射所述超声波的回波；

获取所述回波的属性信息；

依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类；

确定对应所述物体种类的提示信息；

输出所述提示信息。

作为一种可选的实施方式，所述依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类，包括：

依据所述属性信息确定所述被探测物体的参考特征信息，依据所述参考特征信息确定所述被探测物体的物体种类；

其中，所述属性信息包括：回波的功率和/或弥散程度，所述参考特征信息包括：物体的大小和/或不规则度。

作为一种可选的实施方式，所述依据所述参考特征信息确定所述被探测物体的物体种类，包括：

将所述参考特征信息输入分类器，获得所述分类器输出的所述被探测物体的物体种类。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

监测环境的温度和湿度信息，利用所述温度和湿度信息对所述回波的属性信息进行修正。

作为一种可选的实施方式，所述输出所述提示信息，包括：

在与所述被探测物体对应侧输出提示音和/或语音提示信息。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

在与所述被探测物体对应侧接收环境声音，将所述环境声音与所述提示音和/或语音提示信息合成后进行降噪和均衡处理，向用户进行播放。

作为一种可选的实施方式，所述依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类，还包括：

与服务终端建立通信连接；

将所述属性信息发送给所述服务终端，接收所述服务终端依据所述属性信息返回的所述被探测物体的物体种类。

本发明实施例第二方面公开了一种装置，包括：

超声波收发模块，用于发射超声波，接收被探测物体反射所述超声波的回波；

回波分析模块，用于获取所述回波的属性信息；

智能判断模块，用于依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类；

输出生成模块，用于确定对应所述物体种类的提示信息；

提示模块，用于输出所述提示信息。

作为一种可选的实施方式，所述智能判断模块，具体用于依据所述属性信息确定所述被探测物体的参考特征信息，依据所述参考特征信息确定所述被探测物体的物体种类。

作为一种可选的实施方式，所述智能判断模块包括:

分类器模块，用于根据输入的所述参考特征信息，输出所述被探测物体的物体种类。

作为一种可选的实施方式，所述装置还包括:

温湿度传感器，用于采集温度和湿度信息；

所述回波分析模块，还用于利用所述温度和湿度信息对所述回波的属性信息进行修正。

作为一种可选的实施方式，所述提示模块，具体用于在与所述被探测物体对应侧输出提示音和/或语音提示信息。

作为一种可选的实施方式，所述装置还包括：

麦克风模块，用于在与所述被探测物体对应侧接收环境声音，将所述环境声音与所述提示音和/或语音提示信息合成后进行降噪和均衡处理，传送至所述提示模块。

作为一种可选的实施方式，所述装置还包括：

通信模块，用于与服务终端建立通信连接，并将所述属性信息发送给所述服务终端，接收所述服务终端依据所述属性信息返回的所述被探测物体的物体种类。

本发明实施例第三方面公开了一种耳机，包括本发明实施例第二方面公开的装置。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

发送超声波，接收被探测物体反射超声波的回波，分析回波的属性信息，得到被探测物体的参考特征信息，再利用分类器分析被探测物体的参考特征信息确定被探测物体的物体种类，确定对应所述物体种类的提示信息，然后输出所述提示信息给用户。本发明实施例，可以向用户预警可能发生碰撞并指明可能发生碰撞的物体，帮助用户预防碰撞事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种防碰撞预警方法的流程示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种防碰撞预警方法的流程示意图；

图3为本发明实施例公开的一种装置的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的另一种装置的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的另一种装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种防碰撞预警方法、装置与耳机，用于向用户预警可能发生碰撞并指明可能发生碰撞的物体，帮助用户预防碰撞事故的发生。以下分别进行详细说明。

图1是本发明实施例公开的一种防碰撞预警方法流程示意图。其中，图1所示的防碰撞预警方法可以包括以下步骤：

101、发射超声波，接收被探测物体反射该超声波的回波；

本发明实施例中，可以利用超声波测速传感器实现发射超声波，并接收物体反射该超声波的回波。超声波测速传感器通过多次发射超声波，计算多次接收反射的回波的时间差，计算得出障碍物的距离以及相对于传感器的速度。在本发明实施例中，上述障碍物可被看作未来可能会与用户发生碰撞的被探测物体，上述计算得出的被探测物体距离用户的距离与相对速度，均可包含在向用户输出的提示信息中。

102、获取上述回波的属性信息；

本发明实施例中，上述超声波测速传感器发射单频超声波，由于多径效应，接收到的回波不再是简单的单频超声波，而是窄带超声波。

作为一种可选的实施方式，上述传感器接收到回波后，将回波信号转化为电信号，通过一定的信号处理技术解析，得到回波的属性信息。回波的属性信息包括：功率、弥散程度，包括但不限于这两种属性信息。上述信号处理技术可为快速傅立叶变换、递归哈特利滤波器、相关法、希尔伯特变换等中的一种或多种的组合，本发明实施例不做限制。

超声波的传播需要介质，介质物理属性的改变将影响超声波在该介质中传播的速度和衰减程度等，从而改变超声波的属性信息。在本发明实施例中，回波的属性信息受到环境的温度、湿度的作用，若不考虑环境因素的影响，测量会出现一定的误差。

作为一种可选的实施方式，利用温湿度传感器采集环境的温度和湿度信息，根据超声波在空气中传播时受温度和湿度变化的影响情况，对回波的属性信息进行修正。其中，温湿度传感器可为分离的温度传感器元件和湿度传感器元件，也可为一体化的温湿度传感器元件，本发明实施例不做限定。

103、依据上述属性信息确定该被探测物体的物体种类；

回波的属性信息可以反映反射超声波的被探测物体的参考特征信息，例如：回波的功率可以反应被探测物体的大小以及距离、回波的弥散程度可以反映被探测物体的不规则度等。因此，可根据回波的属性信息，获得被探测物体的参考特征信息。

将上述参考特征信息输入分类器，获得分类器输出的被探测物体的物体种类。

分类器可以有多种选择，例如：决策树(Decision Tree，DT)分类器、支持向量机(Support Vector Machine，SVM)分类器和神经网络(Neural Network，NN)分类器等。可根据分类器训练时训练集的大小等因素选择分类器，本发明实施例不做限制。

作为一种可选的实施方式，利用回波的属性信息获得被探测物体的参考特征信息，将参考特征信息输入已经过训练的神经网络分类器，该神经网络分类器经过逻辑运算，输出上述被探测物体的物体种类。

104、确定对应上述物体种类的提示信息；

作为一种可选的实施方式，提示信息可包括被探测物体的物体种类、距离用户的距离以及相对速度等，例如：右侧8米有汽车快速驶来。

105、输出上述提示信息。

本发明实施例中，可在与被探测物体对应侧输出提示音或语音提示信息向用户预警可能发生的碰撞。

作为一种可选的实施方式，提示音可为被探测物体对应测的“叮咚”的提示音，提醒用户该方向有物体相向于用户运动；语音提示信息可包括被探测物体的物体种类、距离用户的距离以及相对速度等，例如：右侧8米有汽车快速驶来。

进一步地，如图2所示，为本发明实施例的另一方法流程示意图，具体如下：

201、发射超声波，接收被探测物体反射该超声波的回波；

202、获取上述回波的属性信息；

203、与服务终端建立通信连接，将上述属性信息发送给服务终端；

本发明实施例中，可由装置本身完成由上述回波的属性信息判断被探测物体的物体种类的过程，也可将回波的属性信息传送给服务终端，由服务终端完成该判断过程。

其中，服务终端可为各种智能设备，如智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)以及移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)等可进行运算处理的智能设备，本发明实施例不作唯一性限定。

作为一种可选的实施方式，可以通过WIFI、NFC、蓝牙或红外等无线通信协议与服务终端建立通信连接，具体采用何种方式本发明实施例不做唯一性限定。

204、接收服务终端返回的被探测物体的物体种类；

本发明实施例中，装置通过步骤203建立的通信连接接收服务终端判断的被探测物体的物体种类。

205、确定对应上述物体种类的提示信息；

作为一种可选的实施方式，提示信息可包括被探测物体的物体种类、距离用户的距离以及相对速度等，例如：右侧8米有汽车快速驶来。

206、接收环境声音，将环境声音与提示信息合成并优化处理；

本发明实施例中，装置向用户播放提示信息，可能会对用户接收环境声音产生干扰，造成其他不安全因素的产生。

作为一种可选的实施方式，装置的主体可为耳机，在耳机的左、右听筒外侧分别有麦克风，用于接收左右侧的环境声音。当装置需要输出提示信息时，将提示信息与接收的环境声音合成，并进行均衡、降噪、放大等优化处理，生成最终需要播放给用户的提示信息。

207、输出合成并优化处理后的提示信息。

作为一种可选的实施方式，装置通过耳机的听筒向用户在对应侧播放合成并优化处理后的提示信息。

本发明实施例还提供了一种装置，如图3所示，包括：

超声波收发模块3010，用于发射超声波，接收被探测物体反射超声波的回波；

本发明实施例中，超声波收发模块3010可以利用超声波测速传感器实现。超声波测速传感器通过多次发射超声波，计算多次接收反射的回波的时间差，计算得出障碍物的距离以及相对于传感器的速度。在本发明实施例中，上述障碍物可被看作未来可能会与用户发生碰撞的被探测物体，上述计算得出的被探测物体距离用户的距离与相对速度，均可包含在向用户输出的提示信息中。

回波分析模块3020，用于获取回波的属性信息；

作为一种可选的实施方式，回波分析模块3020接收到回波后，将回波信号转化为电信号，通过一定的信号处理技术解析，得到回波的属性信息。回波的属性信息包括：功率、弥散程度等，包括但不限于这两种属性信息。上述信号处理技术可为快速傅立叶变换、递归哈特利滤波器、相关法、希尔伯特变换等中的一种或多种的组合，本发明实施例不做限制。

回波分析模块3020中可以包括温湿度传感器3021，用于采集温度和湿度信息，利用温度和湿度信息对回波的属性信息进行修正。其中，温湿度传感器可为分离的温度传感器元件和湿度传感器元件，也可为一体化的温湿度传感器元件，本发明实施例不做限定。

智能判断模块3030，用于依据属性信息确定上述被探测物体的物体种类；

回波的属性信息可以反映反射超声波的被探测物体的参考特征信息，例如：回波的功率可以反应被探测物体的大小以及距离、回波的弥散程度可以反映被探测物体的不规则度等。因此，可根据回波的属性信息，获得被探测物体的参考特征信息。

智能判断模块3030中可以包括分类器模块3031，用于利用被探测物体的参考特征信息，分类得到被探测物体的物体种类。

分类器可以有多种选择，例如：决策树(Decision Tree，DT)分类器、支持向量机(Support Vector Machine，SVM)分类器和神经网络(Neural Network，NN)分类器等。可根据分类器训练时训练集的大小等因素选择分类器，本发明实施例不做限制。

作为一种可选的实施方式，智能判断模块3030利用回波的属性信息获得被探测物体的参考特征信息，将参考特征信息输入分类器模块3031，分类器模块3031为已经过训练的神经网络分类器，该神经网络分类器经过逻辑运算，输出上述被探测物体的物体种类。

输出生成模块3040，用于确定对应上述物体种类的提示信息；

提示模块3050，用于输出上述提示信息。

本发明实施例中，可在与被探测物体对应侧输出提示音或语音提示信息向用户预警可能发生的碰撞。

作为一种可选的实施方式，提示音可为被探测物体对应测的“叮咚”的提示音，提醒用户该方向有物体相向于用户运动；语音提示信息可包括被探测物体的物体种类、距离用户的距离以及相对速度等，例如：右侧8米有汽车快速驶来。

进一步地，如图4所示，图4是本发明实施例提供的另外一种装置的结构示意图，其中，图4所示的装置是由图3所示的装置进行优化得到的，与图3所示的装置相比，图4所示的装置还包括：

麦克风模块3060，用于接收环境声音，将环境声音与提示信息合成并优化处理；

作为一种可选的实施方式，麦克风模块3060接收左右侧的环境声音，当装置需要输出提示信息时，将提示信息与接收的环境声音合成，并进行均衡、降噪、放大等优化处理，生成最终需要播放给用户的提示信息。

通信模块3070，用于与服务终端建立通信连接，将被探测物体的属性信息发送给服务终端，并接收服务终端返回的被探测物体的物体种类。

本发明实施例中，可由装置本身完成由上述回波的属性信息判断被探测物体的物体种类的过程，也可由通信模块3070将回波的属性信息传送给其他服务终端，由服务终端完成该判断过程。

其中，服务终端可为各种智能设备，如智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)以及移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)等可进行运算处理的智能设备，本发明实施例不作唯一性限定。

作为一种可选的实施方式，可以通过WIFI、NFC、蓝牙或红外等无线通信协议与服务终端建立通信连接，具体采用何种方式本发明实施例不做唯一性限定。

进一步地，如图5所示，图5是本发明实施例公开的另一种装置的结构示意图。其中，如图5所示的装置可以包括：处理器501以及与处理器501相连的超声波收发模块502、温湿度传感器503、麦克风504、扬声器505和通信模块506。

作为一种可选的实施方式，超声波收发模块502发送单频超声波，接收被探测物体反射上述超声波得到的回波，将回波信号转化为电信号，发送给处理器501。

作为一种可选的实施方式，处理器501通过一定的信号处理技术解析电信号，得到回波的属性信息，再利用温湿度传感器503采集环境的温度和湿度信息，根据超声波在空气中传播时受温度和湿度变化的影响情况，对回波的属性信息进行修正。处理器501根据回波的属性信息，获得被探测物体的参考特征信息，再利用分类器处理获得的参考特征信息，得出被探测物体的物体种类，再确定对上述物体种类的提示信息。

作为一种可选的实施方式，麦克风504接收左右侧的环境声音，当装置需要输出提示信息时，将提示信息与接收的环境声音合成，并进行均衡、降噪、放大等优化处理，生成最终需要播放给用户的提示信息。

作为一种可选的实施方式，扬声器505在与被探测物体对应侧输出提示音或语音提示信息向用户预警可能发生的碰撞。其中，提示音可为被探测物体对应测的“叮咚”的提示音，提醒用户该方向有物体相向于用户运动；语音提示信息可包括被探测物体的物体种类、距离用户的距离以及相对速度等，例如：右侧8米有汽车快速驶来。

需要说明的是，图5所示的装置仅仅标示了装置中用于执行本发明实施例公开的防碰撞预警方法所需的组件，对于装置能够具备的其他组件本发明实施例不作标示，因为这不影响本发明实施例的实现。

本发明实施例中，装置的主体可为耳机，其结构可与图5所示装置对应。耳机可为蓝牙耳机或有线耳机等，本发明实施例不做限定。

值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种防碰撞预警方法，其特征在于，包括：

发射超声波，接收被探测物体反射所述超声波的回波；

获取所述回波的属性信息；

依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类，包括：

依据所述属性信息确定所述被探测物体的参考特征信息；将所述参考特征信息输入决策树分类器，获得所述决策树分类器输出的所述被探测物体的物体种类；其中，所述属性信息包括：回波的功率和/或弥散程度，所述参考特征信息包括：物体的大小和/或不规则度；

确定对应所述物体种类的提示信息；

输出所述提示信息。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

监测环境的温度和湿度信息，利用所述温度和湿度信息对所述回波的属性信息进行修正。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述输出所述提示信息，包括：

在与所述被探测物体对应侧输出提示音和/或语音提示信息。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

在与所述被探测物体对应侧接收环境声音，将所述环境声音与所述提示音和/或语音提示信息合成后进行降噪和均衡处理，向用户进行播放。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类，还包括：

与服务终端建立通信连接；

将所述属性信息发送给所述服务终端，接收所述服务终端依据所述属性信息返回的所述被探测物体的物体种类。

6.一种防碰撞预警装置，其特征在于，包括：

超声波收发模块，用于发射超声波，接收被探测物体反射所述超声波的回波；

回波分析模块，用于获取所述回波的属性信息；

智能判断模块，用于依据所述属性信息确定所述被探测物体的物体种类，其中，所述智能判断模块依据所述属性信息确定所述被探测物体的参考特征信息，将所述参考特征信息输入决策树分类器，获得所述决策树分类器输出的所述被探测物体的物体种类；其中，所述属性信息包括：回波的功率和/或弥散程度，所述参考特征信息包括：物体的大小和/或不规则度；

输出生成模块，用于确定对应所述物体种类的提示信息；

提示模块，用于输出所述提示信息。

7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

温湿度传感器，用于采集温度和湿度信息；

所述回波分析模块，还用于利用所述温度和湿度信息对所述回波的属性信息进行修正。

8.根据权利要求6所述装置，其特征在于，

所述提示模块，具体用于在与所述被探测物体对应侧输出提示音和/或语音提示信息。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

麦克风模块，用于在与所述被探测物体对应侧接收环境声音，将所述环境声音与所述提示音和/或语音提示信息合成后进行降噪和均衡处理，传送至所述提示模块。

10.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

通信模块，用于与服务终端建立通信连接，并将所述属性信息发送给所述服务终端，接收所述服务终端依据所述属性信息返回的所述被探测物体的物体种类。

11.一种耳机，其特征在于，包括权利要求6～10任意一项所述的装置。